Lääketieteellisten ultraääniantureiden kuvanlaatu korjauksen jälkeen
Laivo, Antti (2021)
Diplomityö
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021042820716
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021042820716
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia lääketieteellisten ultraääniantureiden kuvanlaatua linssikorjauksen jälkeen. Silmämääräisesti ultraääniantureiden ilmakuvissa näkyvien reverberaatioraitojen on havaittu muuttuneen sen jälkeen, kun anturin linssi on korjattu.
Ultraäänitutkimus on terveydenhuollossa hyvin yleisesti käytetty kuvausmenetelmä, joka ei aiheuta säteilyriskiä kuten röntgentutkimukset. Ultraäänitutkimus eroaa röntgentutkimuksesta myös siinä, että lääkäri tai röntgenhoitaja näkee ultraäänilaitteen näytöltä kuvan tutkimusta tehdessään.
Ultraäänianturi on ultraäänilaitteiston vikaherkin osa. Anturiin kohdistuva kova osuma voi rikkoa anturin kuvantavassa päässä olevia pietsosähköisiä kiteitä ja aiheuttaa ultraäänikuvan yhteneväisyyteen ongelmia. Anturiviat ovat tärkeää havaita, koska ne ovat yleisiä.
Laaduntarkkailu ja -varmistus ovat tärkeitä kuvantavissa lääkintälaitteissa. Jos laitteisto ja sen osat ovat huonossa kunnossa tai rikki, niin se voi johtaa pahimmassa tapauksessa heikentyneeseen diagnostiikkaan tai jopa väärään diagnoosiin.
Tähän diplomityöhön valittiin aineistoksi HUS Diagnostiikkakeskuksen radiologian ultraäänianturit. Anturityypeistä valittiin lineaari- ja konveksianturit. Kuvanlaadun osalta tarkasteltavaksi mittariksi valittiin visualisointisyvyys, eli se kuinka syvälle fantomissa tai potilaassa nähdään, kun ultraäänilaitteella tehdään kuvantamista. Hypoteesina oli, että anturin kuvanlaatu ei ole heikentynyt eli visualisointisyvyys ei poikkea raja-arvoista linssikorjauksen jälkeen.
Diplomityön alussa määriteltyä mittausten aineistomäärää ei saatu kasaan mutta saatujen mittaustulosten käsittelyssä aineiston vähäisyys otettiin huomioon epävarmuutena. Saatujen tulosten perusteella voidaan sanoa, että anturit ovat täysin kunnossa linssikorjausten jälkeen, vaikka niiden ilmakuvat ovat muuttuneet. The purpose of this master’s thesis was to study the image quality of medical ultrasound probes after lens repair. It has been visually observed that probe’s in-air reverberation patterns have changed after probe lens repair.
Ultrasonography is widely used imaging modality in healthcare. It does not create a radiation risk as the X-ray radiography. Ultrasonography also differs from X-ray radiography in a way that the doctor or radiological technician sees the image of the patient from ultrasound system’s screen while doing sonography.
Ultrasound probe is the most fault sensitive part of the ultrasound system. A hard mechanical impact can break piezoelectric elements located in the imaging head and cause problems with image consistency. Probe faults are important to detect because they are common.
Quality assurance and monitoring are important in medical imaging devices. If device and it’s components are in poor condition or even broken, then in the worst case, it can lead to impaired diagnosis or even misdiagnosis.
HUS Diagnostics radiology probes were chosen as the material for this thesis. Linear and convex probes were selected as probe types. In terms of imaging quality, the visualization depth was chosen as the measure to be considered as the main value. It determines how deep is seen in phantom or in-patient when imaging with ultrasound device. The hypothesis was that the probe image quality has not deteriorated i.e. visualization depth does not deviate from the limit values after lens repair.
The amount of measurement data defined at the beginning of this thesis could not be collected, but the scarcity of the data was taken into account as uncertainty in processing of measurement results. Based on obtained results, it can be said that the probes are in full imaging condition after lens repairs, even though their in-air reverberation patterns have changed.
Ultraäänitutkimus on terveydenhuollossa hyvin yleisesti käytetty kuvausmenetelmä, joka ei aiheuta säteilyriskiä kuten röntgentutkimukset. Ultraäänitutkimus eroaa röntgentutkimuksesta myös siinä, että lääkäri tai röntgenhoitaja näkee ultraäänilaitteen näytöltä kuvan tutkimusta tehdessään.
Ultraäänianturi on ultraäänilaitteiston vikaherkin osa. Anturiin kohdistuva kova osuma voi rikkoa anturin kuvantavassa päässä olevia pietsosähköisiä kiteitä ja aiheuttaa ultraäänikuvan yhteneväisyyteen ongelmia. Anturiviat ovat tärkeää havaita, koska ne ovat yleisiä.
Laaduntarkkailu ja -varmistus ovat tärkeitä kuvantavissa lääkintälaitteissa. Jos laitteisto ja sen osat ovat huonossa kunnossa tai rikki, niin se voi johtaa pahimmassa tapauksessa heikentyneeseen diagnostiikkaan tai jopa väärään diagnoosiin.
Tähän diplomityöhön valittiin aineistoksi HUS Diagnostiikkakeskuksen radiologian ultraäänianturit. Anturityypeistä valittiin lineaari- ja konveksianturit. Kuvanlaadun osalta tarkasteltavaksi mittariksi valittiin visualisointisyvyys, eli se kuinka syvälle fantomissa tai potilaassa nähdään, kun ultraäänilaitteella tehdään kuvantamista. Hypoteesina oli, että anturin kuvanlaatu ei ole heikentynyt eli visualisointisyvyys ei poikkea raja-arvoista linssikorjauksen jälkeen.
Diplomityön alussa määriteltyä mittausten aineistomäärää ei saatu kasaan mutta saatujen mittaustulosten käsittelyssä aineiston vähäisyys otettiin huomioon epävarmuutena. Saatujen tulosten perusteella voidaan sanoa, että anturit ovat täysin kunnossa linssikorjausten jälkeen, vaikka niiden ilmakuvat ovat muuttuneet.
Ultrasonography is widely used imaging modality in healthcare. It does not create a radiation risk as the X-ray radiography. Ultrasonography also differs from X-ray radiography in a way that the doctor or radiological technician sees the image of the patient from ultrasound system’s screen while doing sonography.
Ultrasound probe is the most fault sensitive part of the ultrasound system. A hard mechanical impact can break piezoelectric elements located in the imaging head and cause problems with image consistency. Probe faults are important to detect because they are common.
Quality assurance and monitoring are important in medical imaging devices. If device and it’s components are in poor condition or even broken, then in the worst case, it can lead to impaired diagnosis or even misdiagnosis.
HUS Diagnostics radiology probes were chosen as the material for this thesis. Linear and convex probes were selected as probe types. In terms of imaging quality, the visualization depth was chosen as the measure to be considered as the main value. It determines how deep is seen in phantom or in-patient when imaging with ultrasound device. The hypothesis was that the probe image quality has not deteriorated i.e. visualization depth does not deviate from the limit values after lens repair.
The amount of measurement data defined at the beginning of this thesis could not be collected, but the scarcity of the data was taken into account as uncertainty in processing of measurement results. Based on obtained results, it can be said that the probes are in full imaging condition after lens repairs, even though their in-air reverberation patterns have changed.